KAJIAN ROADMAP PENGEMBANGAN ENERGY STORAGE

Disusun Oleh:

Euis Jubaedah

Abdul Hamid Budiman

KAJIAN ROADMAP PENGEMBANGAN ENERGY STORAGE UNTUK SMART GRID SYSTEM

PUSAT TEKNOLOGI KONVERSI DAN KONSERVASI ENERGI

BADAN PENGKAJIAN DAN PENERAPAN TEKNOLOGI

2013

Kajian Roadmap Pengembangan Energy Storage untuk Smart Grid System 2013

PTKKE - BPPT ii

DAFTAR ISI

DAFTAR ISI …………………………………………………………………………………………………………………………ii

DAFTAR GAMBAR .................................................................................................................. v

DAFTAR TABEL ...................................................................................................................... vi

KATA PENGANTAR .............................................................................................................. vii

Jakarta, Desember 2013 ............................................................................................................ vii

BAB I. PENDAHULUAN ................................................................................................................. 1

BAB II. JENIS dan STATUS TEKNOLOGI PENYIMPAN ENERGI ...................................................... 5

I.1. Penyimpan Energi Berbahan Elektrokimia .......................................................... 5

I.1.1. Baterai Asam Timbal (Lead Acid) ..................................................................... 6

I.1.2. Baterai Berbahan Dasar Nikel .............................................................................. 7

I.1.3. Baterai Lithium .................................................................................................... 8

I.1.4. Baterai Aliran (Flow Batteries) ............................................................................ 9

I.1.5. Sodium Beta Alumina Batteries ......................................................................... 11

I.1.6. Metal Air Batteries ............................................................................................. 13

I.1.7. Kapasitor Listrik Dua Lapis Ganda (Electric Double Layer Capacitors) .......... 13

I.1.8. Pseudocapacitors ................................................................................................ 14

I.1.9. Hybrid Capacitors .............................................................................................. 15

I.2. Penyimpan Energi Mekanik .............................................................................. 15

I.2.1. Bendungan Hidroelektrik (Pumped Storage Hydro - PSH) .............................. 15

I.2.2. Penyimpan Energi Udara Bertekanan (CAES=Compressed Air Energy Storage) ……………………………………………………………………………………………………………………….16

I.2.3. Penyimpan Energi Roda Gila (Flywheels) ........................................................ 18

I.3. Penyimpan Energi Thermal (Thermal Energy Storage-TES)............................ 21

I.3.1. Solar Thermal ..................................................................................................... 22

I.3.2. Penyimpan Energi Thermal untuk Heating, Ventilation, and Air Conditioning (HVAC) .............................................................................................................. 25

I.4. Hidrogen sebagai Sistem Penyimpan Energi ..................................................... 28

BAB III. DATA BIAYA TEKNOLOGI PENYIMPAN ENERGI ............................................................. 34

BAB IV. ANALISA KESENJANGAN DAN STRATEGI PENGEMBANGAN TEKNOLOGI PENYIMPANAN ENERGI ............................................................................................................... 38

I.5. Analisa Kesenjangan Teknologi ........................................................................ 38

I.5.1. Pertumbuhan Pembangkit Listrik Energi Alternatif di Dalam Negeri ............... 38

I.5.2. Industri Baterai di Indonesia .............................................................................. 39


PTKKE - BPPT iii

I.5.3. Lemahnya Pasar Indonesia ................................................................................. 40

I.5.4. Kurangnya Fasilitas Laboratorium dan Peralatan Pengujian ............................. 41

I.5.5. Kebijakan Pemerintah dan Dukungan Pemerintah ............................................. 42

I.6. Roadmap Pengembangan Industri Penyimpanan Energi untuk Aplikasi Smart Grid di Indonesia ................................................................................................ 43

BAB V. KESIMPULAN DAN REKOMENDASI ................................................................................ 45

I.7. Kesimpulan ........................................................................................................ 45

I.8. Rekomendasi ...................................................................................................... 45

DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................................................... 46


PTKKE - BPPT iv


PTKKE - BPPT v

DAFTAR GAMBAR

Gambar I.1 Peran penyimpan energi listrik dalam jaringan perusahaan listrik .............. 3

Gambar II.1 Perbandingan daya dan waktu pelepasan pada berbagai jenis teknologi

penyimpan energi .................................................................................................................................... 5

Gambar II.2 Skema Baterai Aliran ................................................................................. 10

Gambar II.3 Prinsip Baterai Sodium-sulfida (NaS) ........................................................ 11

Gambar II.4 Contoh Baterai NaS ................................................................................... 12

Gambar II.5 Baterai NaS yang diproduksi oleh NGK .................................................... 12

Gambar II.6 Struktur Baterai Li-udara ........................................................................... 13

Gambar II.7 Penyimpan Energi Pumped Hidroelektrik – PSH ]....................................................... 16

Gambar II.8 Penyimpan tipe kompresi udara dgn tangki penyimpan di bawah tanah .. 17

Gambar II.9 Baterai Flaywheel produksi Beacon Power .............................................. 19

Gambar II.10 Sistem penyimpan energi solar termal ...................................................... 22

Gambar II.11 Sistem pembangkit listrik dengan memanfaatkan solar thermal ............. 23

Gambar II.12 Jenis- jenis kolektor solar termal ............................................................. 24

Gambar II.13 Prinsip Kerja pendinginan gedung dengan memanfaatkan TES .............. 26

Gambar II.14 TES-HVAC dengan integrasi pendingin pada AC .................................. 27

Gambar II.15 Sistem Penyimpan Energi Hidrogen ........................................................ 30

Gambar II.16 Posisi Teknologi Penyimpanan energi pada setiap aplikasi yang

diterapkan .................................................................................................. 31

Gambar IV.1 Rancangan roadmap pengembangan teknologi Baterai untuk sistem Smart

Grid Tahun 2014 - 2025 ............................................................................. 43


PTKKE - BPPT vi

DAFTAR TABEL

Tabel II.1 Persyaratan umum yang harus dipenuhi oleh teknologi penyimpan energi

untuk setiap aplikasi ..................................................................................... 31

Tabel II.2 Status teknologi penyimpanan energi ........................................................... 32

Tabel II.3 Kelebihan dan kekurangan teknologi penyimpan energi.............................. 33

Tabel III.1 Data biaya teknologi penyimpanan energi masal untuk mendukung sistem

integrasi energi terbarukan skala besar[ ........................................................ 34

Tabel III.2 Pilihan teknologi penyimpan energi untuk pengaturan frequency .............. 35

Tabel III.3 Pilihan teknologi penyimpanan energi untuk pendukung T & D jaringan .... 36

Tabel III.4 Biaya penyimpanan energi untuk aplikasi manajemen energi pada sektor

komersial dan industri .................................................................................. 36

Tabel III.5 Biaya penyimpanan energi untuk aplikasi manajemen energi sektor rumah

tangga ........................................................................................................... 37

Tabel IV.1 Data Industri produsen baterai di Indoneisa ................................................. 39

Tabel IV.2 Tahapan pelaksanaan roadmap industri baterai di indonesia ....................... 44


PTKKE - BPPT vii

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT, atas ridha-Nya Laporan Studi

Kajian Roadmap Pengembangan Energy Storage untuk Smart Grid System ini bisa

diselesaikan dengan baik. Laporan ini diharapkan dapat memberi gambaran tentang

Road Map Pengembangan Energy Storage khususnya Pengembangan Teknologi Baterai

untuk mendukung pengembangan Smart Grid di Indonesia.

Pada kajian in akan dibahas mengenai status teknologi baterai di Indonesia,

Identifikasi isu yang berkaitan dengan pengembangan teknologi penyimpanan energi di

dunia, kesenjangan penelitian, kendala dan tantangan untuk mengembangkan teknologi

baterai di Indonesia.

Dalam Kajian ini, penulis lebih memfokuskan pembahasan pada aplikasi baterai

sekunder untuk penyediaan energi bersih yang dapat dijadikan sebagai penyimpan

energi listrik untuk sumber energi terbarukan, energi surya dan energi angin yang

teritegrasi dalam sistem grid yang cerdas (smart grid)

Kami berharap laporan ini dapat digunakan sebagai acuan bagi para pembuat

kebijakan, akademisi yang berminat untuk mengembangkan baterai.

Jakarta, Desember 2013

Penyusun


PTKKE - BPPT 1

BAB I. PENDAHULUAN

Sejak terjadi krisis minyak pada tahun 2008 dimana harga minyak sangat tinggi serta isu

pemanasan global memacu negara-negara maju dan negara berkembang untuk mulai mencari

alternatif baru dalam penyedian sumber energi yang bersih terutama berasal dari sumber

energi terbarukan.

Terkait masalah energi ini, pemerintah telah mengeluarkan undang-undang Nomor 30 Tahun

2007 tentang Energi yang mengamanatkan beberapa hal terkait dengan energi terbarukan

diantaranya bahwa pengelolaan energi harus mengutamakan kemampuan nasional,

mengutamakan penggunaan teknologi ramah lingkungan, penyediaan energi diutamakan

menggunakan energi setempat yang bersumber pada energi terbarukan serta pemerintah pusat

dan daerah berkewajiban untuk menyediakan energi baru dan terbarukan. Pada 2025,

pemerintah mentargetkan bahwa energi bauran yang dapat dicapai dari EBT adalah sekitar

17 persen.

Salah satu keunggulan penggunaan EBT adalah tingkat polusinya yang rendah sehingga tidak

menimbulkan dampak eksternal yang akan mempercepat global warming. Hal ini sejalan

dengan konvensi internasional untuk ikut secara aktif menjaga kebersihan udara dunia. Di

samping itu eksploitasi EBT merupakan suatu proses produksi yang sustainable, sehingga

tidak perlu dikhawatirkan akan kehabisan sumbernya. Trend saat ini memberikan gambaran

bahwa energi terbarukan telah menjadi ambisi global di negara-negara Eropa, yang unggul

dalam teknologi ramah lingkungan, dan negara-negara Timur Tengah serta Asia.

Kecenderungan itu, oleh PBB, diperkirakan akan terus meningkat pada tahun 2025 seperti

pemanfaatan energi angin dan matahari untuk memenuhi kebutuhan energi listrik.

Energi listrik adalah salah satu bentuk energi yang berperan penting bagi kemajuan peradaban

manusia. Hal ini dikarenakan energi listrik dapat dengan mudah diaplikasikan maupun diubah

menjadi bentuk energi lainnya, tak terkecuali disimpan dalam bentuk energi kimia.

Kenaikan kebutuhan sumber energi sangat tergantung pada strategi pemerintah. Strategi

tersebut harus mempertimbangkan ketahanan energi dengan menjamin ketersediaan, akses

masyarakat pada harga yang terjangkau dalam jangka panjang dan tetap memperhatikan

perlindungan terhadap lingkungan.


PTKKE - BPPT 2

Untuk mendukung penyediaan energi bersih tersebut, penyimpanan energi menjadi sangat

penting untuk menyediakan pasokan energi yang handal dan kontinyu dalam waktu yang

relatif lama. Baterai adalah sebuah sarana yang dapat menyimpan energi listrik untuk

digunakan sesuai dengan keperluannya sewaktu-waktu dan dapat dipindahkan dari satu

tempat ke tempat lainnya. Penyimpanan energi akan sangat diperlukan mengingat beberapa

jenis sumber energi tidak dapat diandalkan selamanya. Angin tidak selamanya bertiup untuk

menggerakkan turbin, cahaya matahari tidak bisa dimanfaatkan secara optimal ketika cuaca

berawan atau di malam hari. Bahkan pembangkit listrik tenaga air saat ini banyak dihadapkan

oleh ancaman kekeringan.

Di beberapa negara maju, pengembangan sarana penyimpan energi menjadi salah satu

prioritas dalam kebijakan energi di negaranya. Mereka melakukan stimulus dengan

memberikan bantuan pendanaan kepada sektor swasta dan lembaga penelitian untuk mengkaji

dan mengembangkan teknologi baterai dan smart grid.

Pemerintah Indonesia mentargetkan penggunaan sel surya sebagai sumber energi bersih pada

tahun 2025 sebesar 800 MWp. Hal ini berarti bahwa kurang lebih 40 MWp pembangkit listrik

tenaga surya harus dibangun per tahunnya. Rencana tersebut perlu mendapat perhatian khusus

karena penggunaan teknologi sel surya pasti membutuhkan baterai sekunder sebagai tempat

penyimpanan energi listriknya. Penulis sangat menyayangkan saat ini produk baterai yang

beredar banyak di pasaran, terutama baterai jenis deep-cycle adalah baterai sekunder import

dari negara lain, khususnya negara China. Sementara di sisi lain, di Indonesia pengkajian dan

pengembangan teknologi baterai masih sangat sedikit, saat ini yang sedang dalam tahap

pengkajian dan pengembangan adalah baterai jenis lithium untuk kendaraan bermotor (mobil

listrik).

Teknologi penyimpanan energi selain diperlukan untuk mendukung sistem jaringan yang

terintegrasi dengan pembangkit listrik energi alternatif serta utilitas transmisi dan distribusi

juga diperlukan untuk berbagai aplikasi di sektor rumah tangga, komersial dan industri seperti

terlihat pada gambar dibawah ini:

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Pembangkit_listrik_tenaga_angin&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/wiki/Turbin

http://id.wikipedia.org/wiki/Cahaya_matahari

http://id.wikipedia.org/wiki/Pembangkit_listrik_tenaga_air

http://id.wikipedia.org/wiki/Kekeringan


PTKKE - BPPT 3

Gambar I.1 Peran penyimpan energi listrik dalam jaringan perusahaan listrik [1]

Pada kajian in akan dibahas mengenai status teknologi baterai di Indonesia, identifikasi isu

yang berkaitan dengan pengembangan teknologi penyimpanan energi di dunia, kesenjangan

penelitian, kendala dan tantangan untuk mengembangkan teknologi baterai di Indonesia.

Setiap pembahasan tentang strategi pengembangan teknologi penyimpanan energi harus

dimulai dengan penilaian terhadap beragam teknologi yang ada. Untuk menentukan potensi

pengembangan industri baterai di Indonesia, maka diperlukan data tentang status teknologi

penyimpanan energi saat ini dan kemungkinan kemajuan teknologi yang akan terjadi dalam

waktu dekat.

Berdasarkan jenisnya, baterai dapat dibagi menjadi baterai primer (primary battery) dan

baterai sekunder (secondary battery). Baterai primer adalah baterai yang tidak dapat diisi

muatan listrik kembali (charge) setelah habis digunakan, sedangkan baterai sekunder dapat

diisi kembali oleh muatan listrik (rechargeable).

Hampir semua bidang memerlukan baterai sekunder sebagai sumber penyimpan dan pemasok

energi listrik. Hal ini karena baterai sekunder, selain dapat diisi kembali oleh muatan listrik

(rechargeable), juga dengan mudah dapat dipindahkan dari satu tempat ke tempat lainnya

(portable). Aplikasi baterai sekunder dapat digunakan dalam bidang telekomunikasi,

kedokteran, penyediaan tenaga listrik, kelautan dan sebagainya.


PTKKE - BPPT 4

Dalam Kajian ini, penulis lebih memfokuskan pembahasan pada aplikasi baterai sekunder

untuk penyediaan energi bersih yang dapat dijadikan sebagai penyimpan energi listrik untuk

sumber energi terbarukan, energi surya dan energi angin yang terintegrasi dalam sistem grid

yang cerdas (smart grid)

Ada berbagai jenis baterai sekunder yang saat ini secara komersial telah diproduksi. Masing-

masing jenis baterai tersebut memiliki karakteristik yang berbeda-beda. Parameter-parameter

utama untuk membedakan baterai satu dengan yang lainnya diantaranya yaitu kerapatan

energi (Wh/dm3), kerapatan energi jenis (Wh/kg), kerapatan daya (W/kg), kapasitas (Ah/g),

dan banyaknya siklus (cycles). Pada Bab II akan dibahas mengenai jenis-jenis baterai

sekunder yang sedang dikembangkan dan yang telah ada di pasaran.


PTKKE - BPPT 5

BAB II. JENIS dan STATUS TEKNOLOGI PENYIMPAN ENERGI

Pada laporan ini, penulis membagi jenis dan karakterisktik tekonologi penyimpan energi ke

dalam beberapa kelompok diantaranya: penyimpan energi elektrokimia, penyimpan energi

mekanik, penyimpan energi thermal dan penyimpan energi hidrogen dimana setiap jenis

teknologi masing-masing memiliki keunggulan dan kekurangan seperti diuraikan dalam

penjelasan di bawah ini. Gambar di bawah ini sedikit banyaknya memberikan gambaran

tentang perbandingan daya output dan waktu pelepasan (discharge) yang dimiliki oleh

masing-masing teknologi penyimpan energi.

Gambar II.1 Perbandingan daya dan waktu pelepasan pada berbagai jenis teknologi

penyimpan energi [2]

I.1. Penyimpan Energi Berbahan Elektrokimia Penyimpan energi elektrokimia terdiri dari dua bagian yaitu elektroda dan elektrolit. Pada

teknologi baterai yang konvensional, umumnya energi disimpan dalam elektroda sementara

ion penghantar listrik justru ada pada proses elektrokimia yang terjadi dalam elektrolit.

Baterai isi ulang (rechargeable) didalamnya terdapat elektrolit yang mengandung satu atau

lebih larutan aktif yang mengalir melalui sel elektrokimia yang kemudian diubah energi

kimianya secara langsung menjadi listrik. Kemajuan teknologi material dan kontrol pada

interface antara elaktroda dan elektrolit akan mendorong peningkatan kinerja dari baterai

elektrokimia. Peluang lain yang mungkin juga dapat terjadi adalah dengan menggabungkan


PTKKE - BPPT 6

dua perangkat seperti baterai yang memiliki rapat energi tinggi dengan kapasitor yang

memiliki kepadatan daya tinggi.

I.1.1. Baterai Asam Timbal (Lead Acid)

Baterai asam timbal adalah baterai sekunder yang paling banyak dikembangkan di dunia.

Baterai jenis ini pertama kali ditemukan oleh Gaston Planté pada tahun 1859. Baterai asam

timbal banyak digunakan untuk aplikasi otomotif, sehingga dinamakan juga sebagai baterai

SLI (Starting, Lightning and Ignition). Penggunaan masal baterai jenis SLI dikarenakan

material untuk membuat baterai tersebut cukup murah namun baterai memiliki performa

cukup baik. Akan tetapi, untuk aplikasi yang membutuhkan daya yang lebih tinggi dengan

waktu yang relatif lama, baterai SLI tidak dapat digunakan. Hal ini karena baterai asam

timbal hanya memiliki kedalaman pelepasan muatan listrik (Depth of Discharge – DOD)

sebesar 50 % saja.

Baterai jenis asam timbal tersusun atas timbal dioksida sebagai katoda, sepon logam timbale

sebagai anoda dan asam sulfat sebagai elektrolitnya. Setiap sel memiliki tegangan sebesar 2

Volt. Keuntungan penggunaan baterai jenis asam timbal diantaranya adalah kuat, murah,

handal, toleran terhadap kelebihan pengisian, impedansi internal yang rendah, dan banyaknya

perusahaan pembuat baterai jenis ini di berbagai belahan dunia. Sedangkan kekurangan dari

baterai jenis SLI ini diantaranya adalah sangat berat, memiliki efisiensi energi yang rendah

(sekitar 70%), berbahaya jika kelebihan panas pada saat pengisian, memiliki waktu siklus

yang rendah (300-500 siklus), dan materialnya berbahaya bagi lingkungan. Saat ini telah

dikembangkan baterai asam timbal tipe free maintenance (bebas perawatan) dimana pada

sistemnya digunakan katup pengatur. Aplikasi baterai ini banyak digunakan pada industri

otomotif, kelautan, telekomunikasi dan uninterruptible power supply (UPS). Namun untuk

aplikasi grid skala besar, baterai asam timbal konvensional masih menjadi alternatif yang

terbaik. Biaya baterai asam timbal untuk penyimpanan energi massal berkisar antara $ 425 - $

980/kWh.

Karena operator jaringan tidak bisa mengendalikan kondisi fluktuatif yang terjadi pada sistem

jaringan yang menggunakan energi baru terbarukan (terutama untuk sumber energi seperti

matahari dan angin), maka masalah baterai yang dihadapi adalah siklus umur yang pendek

dan ekstra perawatan. Beberapa produsen baterai timbal di luar negeri telah melakukan

beberapa perbaikan pada sistem baterai ini yaitu dengan menambahkan karbon pada


PTKKE - BPPT 7

elektrodanya sehingga dapat meningkatkan output daya dan mengurangi reaksi kimia yang

merugikan di dalam sel baterai.

Masalah lain yang dihadapi pada pengembangan industri baterai timbal adalah :

• diperlukan manajemen thermal yang aman seperti kemungkinan untuk pendinginan

otomatis

• diperlukan perancangan baterai asam timbal yang khusus untuk sistem grid.

I.1.2. Baterai Berbahan Dasar Nikel

I.1.2.1. Baterai Nikel Kadmium (NiCad)

Baterai nikel kadmium ditemukan tahun 1899, namun baru diproduksi secara masal pada

tahun 1960an. Baterai jenis ini memiliki tegangan sel sebesar 1,2 Volt dengan kerapatan

energi dua kali lipat dari baterai asam timbal. Sebagai katoda, baterai ini menggunakan nikel

hidroksida Ni(OH)2 dan kadmium (Cd) sebagai anodanya yang dipisahkan oleh lkalin

potasium hidroksida sebagai elektrolitnya. Baterai nikel kadmium memiliki nilai hambatan

internal yang kecil dan memungkinkan untuk di charge dan discharge dengan rate yang

tinggi. Dibandingkan dengan baterai asam timbal, baterai nikel kadmium memiliki waktu

siklus yang lebih lama dan perawatan yang ringan. Umumnya baterai jenis ini memiliki

waktu siklus hingga lebih dari 500 siklus. Salah satu kekurangan baterai jenis nikel kadmium

adalah adanya efek ingatan (memory effect) yang berarti bahwa baterai dapat mengingat

jumlah energi yang dilepaskan pada saat discharge sebelumnya. Efek ingatan disebabkan

oleh perubahan yang terjadi pada struktur Kristal elektrode ketika baterai nikel kadmium diisi

muatan listrik kembali sebelum seluruh energy listrik yang terdapat pada baterai nikel

kadmium dikeluarkan/digunakan. Selain itu, baterai nikel kadmium juga sangat sensitif

terhadap kelebihan pengisian, sehingga perlu perhatian khusus pada saat pengisian muatan

listrik pada baterai.

Saat ini baterai nikel kadmium banyak digunakan untuk alat-alat elektronik seperti halnya

baterai primer. Untuk kebutuhan dalam volume besar, baterai nikel kadmium menimbulkan

masalah seperti toksisitas dan tingkat kesulitan dalam self discharge, oleh karena itu untuk

sementara ini baterai nikel kadmium adalah alternatif solusi jangka pendek sebagai pengganti

baterai asam timbal.


PTKKE - BPPT 8

I.1.2.2. Baterai Nikel Metal Hidrida (NiMH) Baterai nikel metal hidrida sebenarnya memiliki karakteristik yang sama dengan baterai nikel

kadmium. Perbedaannya terletak pada penggunaan material untuk anodanya. Bila pada

baterai nikel kadmium, kadmium digunakan sebagai anoda, maka pada baterai jenis ini metal

hidrida yang digunakan. Metal hidrida terbuat dari campuran lanthanium yang dapat

menyerap dan menghasilkan hidrogen. Baterai jenis ini memiliki kerapatan energi dua kali

lebih besar dibandingkan dengan baterai jenis asam timbal dan 25-40 % lebih tinggi

dibandingkan dengan baterai nikel kadmium. Keuntungan penggunaan baterai jenis nikel

metal hidrida diantaranya adalah rendahnya impedansi internal, memiliki siklus hidup sebesar

500 siklus, dan memiliki kedalaman pelepasan energi listrik yang tinggi. Selain itu baterai ini

juga cenderung lebih ramah lingkungan. Adapun kekurangan baterai nikel metal hidrida yang

paling menonjol yaitu tingginya kecepatan pelepasan muatan sendiri (self-discharge), adanya

efek ingatan dan memiliki efisiensi energi yang cukup rendah (65 %). Sama seperti halnya

pada baterai nikel kadmium, baterai nikel hibrida juga hanya dapat dijadikan sebagai solusi

jangka pendek saja.

I.1.3. Baterai Lithium

Lithium adalah metal yang paling ringan dan memiliki potensial elektrokimia yang paling

tinggi dibandingkan dengan logam lainnya. Baterai berbasis lithium cukup menjanjikan

karena dapat memberikan kapasitas jenis (specific capacity) sebesar 3.600 Ah/kg. Nilai ini

jauh lebih besar dibandingkan dengan kapasitas jenis dari baterai sekunder jenis asam timbal

yang sebesar 260 Ah/kg saja. Penggunaan lithium sebagai baterai, pertama kali dilakukan

oleh perusahaan Exxon (USA) pada tahun 1970 dengan menggunakan LiTiS2 sebagai katoda

baterai. Ada beberapa jenis baterai sekunder berbasis lithium yang berkembang saat ini,

diantaranya adalah baterai lithium-ion, baterai lithium polimer dan baterai lihium sulfur.

Lithium juga memiliki sifat reaktif yang tinggi terhadap air dan oksigen, untuk itu baterai

lithium harus menggunakan elektrolit yang tidak mengandung air seperti lithium

hexafluorophosphate (LiPF6), Lithium tetrafluoroborate (LiBF4) dan Lithium perchlorate

(LiClO4), dimana kesemuanya itu dilarutkan dalam pelarut organik, bukan air.

Dalam baterai Li-ion, lithium ion bergerak dari elektroda negatif ke elektroda positif selama

pelepasan, dan kemudian kembali ke elektroda negatif ketika pengisian. Saat ini baterai

lithium-ion sudah banyak digunakan dalam produk-produk elektronik, tercatat volume

produksinya di seluruh dunia mencapai 10-12 jam gigawatt (GWh) per tahun. Di negara maju


PTKKE - BPPT 9

dan berkembang seperti China, teknologi baterai ini dinilai sudah cukup matang dan

komersial untuk diaplikasikan pada produk elektronik dan kendaraan listrik, bahkan mereka

telah memposisikan bahwa Li-Ion menjadi platform teknologi terkemuka untuk produk

mereka.

Mengingat waktu siklus baterai Li-ion yang lebih panjang dan kekompakan dimensi (volume

dan berat) yang relatif lebih kecil, serta efisiensi energi yang tinggi yaitu sekitar 85-90%,

maka baterai Li-Ion ini juga cocok untuk diaplikasikan pada sistem grid energi baru dan

terbarukan (fotovoltaik dan angin). Baterai Li-Ion umumnya bekerja pada tegangan 4 V

dengan energi spesifik antar 100 Wh/kg – 150 Wh/kg. Adapun biaya untuk komersialisasi

baterai lithium saat ini yang sesuai adalah sekitar $900 - $1.900/kWh (EPRI, 2010a, hal 4-

24). Status baterai Li-Ion yang terbaru adalah muncul dengan material nano yaitu penggantian

material grafit-Lithium Kobalt Oksida oleh paduan lithium logam sebagai pengganti

elektroda karbon.

Permasalahan utama pada baterai Lithium adalah sifat larutan elektrolit LiFP6 – organik yang

bersifat toksid dan mudah terbakar. Adapun solusi sementara yang sedang dikaji adalah

penggunaan garam lithium sebegai alternatif pengganti LiFP6.

Indonesia memiliki sumber mineral lithium yang sangat banyak, hal ini dikarenakan wilayah

Indonesia yang merupakan negara kepulauan dengan banyak gunung berapi yang masih aktif.

Mineral Lithium terbentuk dari aliran magma yang membeku menjadi batuan granit dan

lempung monomorillonit. Distribusi batuan granit, banyak dijumpai di seluruh wilayah

Indonesia. Dilihat dari geokimianya, terdapat sungai aktif di Sumatera mengandung lithium di

atas 40 g/ton. Jika kita melakukan dengan serius, maka tidak mustahil kita mendapatkan

mineral lithium di Indonesia. Sumber daya mineral kita sangat mendukung industri baterai.

I.1.4. Baterai Aliran (Flow Batteries)

Baterai aliran merupakan baterai sekunder yang dapat diisi ulang (rechargeable), dimana

elektolitnya mengandung satu atau lebih larutan elektro aktif yang mengalir melalui sel

elektrokimia dan mengubah energi kimia menjadi listrik. Selama proses pengoperasian,

baterai akan mengalami reaksi redoks (reaksi reduksi dan oksidasi). Baterai ini mempunyai

membran atau pemisah untuk mengisolasi elektrolit dalam perpindahan ion. Pada umumnya,

elektrolit disimpan di tangki dan dipompa melalui sel. Baterai tipe ini mudah dan cepat untuk

diisi ulang dengan mengganti elektrolit dan secara bersamaan akan merecover material untuk


PTKKE - BPPT 10

pengisian energi kembali. Baterai alir merupakan penyimpan energi yang cukup menarik

untuk sistem grid karena kemampuannya untuk menyimpan energi dalam jumlah yang cukup

besar, mempunyai potensi life cycle yang panjang dan efisiensi yang tinggi. Namun demikian

teknologi ini masih dalam tahap pengembangan awal. Baterai tipe ini mempunyai kelemahan

terkait proses termal dan stabilitas membran kimia dan elektrolit nya. Hal ini berdampak pada

waktu pengoperasian dan umur baterainya. Selain itu desain stack dari baterai tipe ini dapat

menyebabkan scaling. Beberapa masalah penting seperti kebocoran, ketahanan pompa, umur

seal dan pipa memerlukan perhatian yang cukup dan perlu adanya pengembangan dalam

membran, desain stack, sistem monitoring, material baru dan desain sel

Salah satu contoh baterai alir adalah baterai Vanadium Redox. Baterai tipe ini menyimpan

energi dalam bentuk charge ion dalam 2 tanki elektrolit yang terpisah yaitu untuk elektroda

positif dan negatif seperti ditunjukkan pada gambar dibawah ini:

Gambar II.2 Skema Baterai Aliran [3]

Teknologi baterai Vanadium redoks ini adalah salah satu jenis teknologi yang paling matang

diantara teknologi baterai alir lainnya. Pada baterai VRB digunakan cairan vanadium sebagai

elektrolitnya yang disimpan pada tangki luar yang kemudian dialirkan menuju regenerative

fuel cell untuk menghasilkan listrik sebagai hasil reaksi redoks dari elektrokimianya.

Kelebihan dari VRB adalah jumlah energi dapat disimpan sebanyak-banyaknya hanya dengan

cara meningkatkan ukuran tangki elektrolitnya. VRB memiliki internal discharge yang rendah

dan kerugian parasitic yang rendah pula. Siklus VRB diperkirakan sekitar 10000 siklus. Yang

menjadi kelemahan VRB adalah kerapatan energi yang rendah sehingga masih memerlukan

perbaikan pada membran dan elektrolitnya.


PTKKE - BPPT 11

I.1.5. Sodium Beta Alumina Batteries

Sodium (Na) merupakan material baterai yang baik karena mempunyai potensial reduksi yang

tinggi, sehingga mudah untuk menerima elektron. Selain itu, material ini merupakan material

yang ringan, tidak beracun, murah dan cukup banyak tersedia di alam. Sodium juga bersifat

reaktif terhadap air dan oksigen. Sodium beta alumina discharge dengan mengalirkan ion

sodium yang berasal dari cairan sodium pada anoda melalui elektrolit padat beta alumina

(BASE) menuju katoda. Katoda itu sendiri adalah elektrolit sodium polysulfide (Na-S

battery)

.

Gambar II.3 Prinsip Baterai Sodium-sulfida (NaS) [2]

Baterai NaS beroperasi pada temperatur 300 oC, dan menghasilkan listrik dari hasil reaksi

antara sodium dan sulfur. Sulfur cair sebagai elektroda positifnya dan sodium cair sebagai

elektroda negatifnya, keduanya dipisahkan oleh elektrolit padat beta alumina.

Kelemahan dari baterai ini adalah sulitnya suhu pendinginan dapat tercapai, karena pada saat

pendingin sodium dan sulfur akan menjadi padat dan rusak. Untuk itulah baterai NaS

dibungkus agar eletrolit di dalamnya tetap basah. Dan karena sodium polysulfida memiliki

sifat korosif yang tinggi, maka setiap selnya harus ditutup dengan casing baja. Baterai sodium

seharusnya mempunyai titik lebur elektroda yang rendah dan elektrolit yang solid sehingga

bisa beroperasi pada temperatur rendah. Dengan demikian dapat mengurangi panas yang

terbuang, meningkatkan efisiensi, mengurangi harga material dan meningkatkan durabilitas.


PTKKE - BPPT 12

Gambar II.4 Contoh Baterai NaS [1]

Teknologi NaS baterai telah didemonstrasikan pada 190 lebih lokasi di Jepang, total kapasitas

yang terpasang adalah 270 MW. Baterai NaS terbesar adalah 34 MW, atau 245 MWh

digunakan untuk mensupport pembangkit listrik tenaga angin di bagian utara Jepang.

Gambar II.5 Baterai NaS yang diproduksi oleh NGK [1]

NGK membuat baterai Sodium untuk penyimpan energi skala grid. Sejak tahun 2002,

perusahaan Jepang memproduksi modul baterai Na-S yang mampu beroperasi pada 50 kW

selama 6 jam. Pada tahun 2009, NGK mendistribusikan ke 200 lokasi di seluruh dunia dengan

total kapasitas 300 MW.


PTKKE - BPPT 13

I.1.6. Metal Air Batteries

Penamaan baterai Metal Air berasal dari reaktan yang menyediakan energi yang didapat dari

reaksi elektrokimia. Sebagai contoh baterai Zinc-udara, energi dilepaskan melalui oksidasi

Zinc dengan oksigen dari udara. Baterai tipe ini hampir sama dengan fuel cell dimana

oksidator maupun bahan bakar tidak dipacking dalam sel.

Gambar II.6 Struktur Baterai Li-udara [2]

Baterai Zn-udara secara komersial dikembangkan pada awal 1932 untuk aplikasi komunikasi

daerah terpencil. Zn-udara fuel cell dengan recharging mekanik digunakan sebagai power

untuk bus dan pembangkit listrik stasioner. Secara umum fuel cell tipe ini adalah katoda tipis

yang terdiri dari katalis bukan logam mulia pada kolektor karbon, pemisah membran polimer,

elektrolit basa dan serbuk zinc sebagai anoda. Katalis reduksi oksigen yang digunakan pada

katoda terdiri atas mangan oksida yang dibuat secara sol gel. Katalis ini harus mampu untuk

mengurangi dan mengembangkan oksigen.

I.1.7. Kapasitor Listrik Dua Lapis Ganda (Electric Double Layer Capacitors)

Electric double layer capacitor (EDLC) biasa disebut superkapasitor atau dikenal juga

sebagai ultrakapasitor, superkondensor, pseudocapacitor, kapasitor elektrokimia double layer

atau ultrakapasitor adalah kapasitor elektrokimia yang mempunyai densitas energi besar jika

dibandingkan dengan kapasitor konvensional, kapasitor jenis ini mempunyai densitas energi

1000 kali lebih besar. Komersial superkapasitor tertinggi bisa mempunyai kapasitan sampai

3.000 farad (A. Burke. 2000). Superkapasitor mempunyai variasi komersial aplikasi,


PTKKE - BPPT 14

diantaranya adalah pada kendaraan elektrik, sebagai pengganti power suplai, mobile devices.

Berdasarkan tren riset dan pengembangan, superkapasitor dapat dikelompokkan dalam tiga

kelas, elektrokimia kapasitor dua lapisan, pseudokapasitor dan hibrid kapasitor, penyebab

utama dari tiga kelas ini adalah pada jenis elektroda yang digunakan.

Kapasitor dua lapisan terdiri dari elektroda yang dihubungkan secara kontak langsung dengan

pengumpul arus, sedangkan antara elektroda ditempatkan separator dan pada elektroda

sebagai bahan aktif diinjeksikan elektrolit. Pada superkapasitor dua lapisan berdasarkan pada

jenis elektrodanya dapat dikelompokan menjadi aktivasi karbon, karbon aerogel dan karbon

nanotube.

Salah satu kekurangan supercapasitor adalah penyimpanan tenaga spesific yang relatif rendah

(R. Kotz, et al. 2000). Pada produk komemersial, supercapasitor mempunyai spesifik energi

dibawah 10 Wh kg-1, lebih rendah jika dibandingkan dengan batterai asam timbal yaitu 35-40

Wh kg-1, tetapi untuk litium ion dapat mencapai 150 Wh kg-1. Supercapasitor mempunyai

spesifik daya yang lebih tinggi dari betterai. Sisi positif lain adalah siklus hidup yang lebih

tinggi, dapat dioperasikan pada range temperatur yang lebih besar dan charge dan discharge

yang cepat.

Untuk pengembangan lebih lanjut EDLC ini perlu adanya control dalam ukuran pori

elektroda. Para peneliti menyarankan ukuran optimum pori adalah sedikit lebih kecil dari

ukuran ion yang berpindah. Perlu juga dipertibangkan distribusi ukuran pore dalam elektroda

karbon

I.1.8. Pseudocapacitors

Psedokapasitor dibangun menggunakan elektroda dari bahan metal oksida atau hidroksida,

seperti ruthenium, cobalt, nikel dan mangan oksida atau hidroksida. Bahan-bahan ini dalam

bentuk konduktor atau semikonduktor dan menunjukkan sifat-sifat redox aktiv yang

menghasilkan pseudokapasitance. Pemakaian ruthenium oxide pada superkapasitor dengan

pertimbangan dapat menghasilkan kapasitan yang relative konstan pada tegangan diatas 1.4 V

dengan spesifik kapasitan dalam range 600 – 1000 F/g tergantung cara preparasinya (C. Peng,

et al, 2008), dan relatif stabil untuk siklus yang lama.


PTKKE - BPPT 15

I.1.9. Hybrid Capacitors

Hybrid capasitor adalah teknik menggabungkan dua jenis kapasitor yaitu EDLC dan

pseudocapacitors. Strategi untuk memasangkan material elektroda EDLC dengan material

pseudocapacitif baik dengan elektroda yang sama ataupun peralatan yang sama merupakan

cara yang menjanjikan untuk membuat peralatan baru yang menjembatani jarak/gap antara

kapasitor, kapabilitas power tinggi, baterai dan kapabilitas penyimpan energi.

Produsen dapat membuat elektoda hybrid dengan melapisi carbon nanotube dengan

konduktor polimer. Elektroda tipe ini akan menghasilkan kapasitansi 170 F/g.

Peralatan hybrid dapat dibuat dengan memasangkan elektroda negatif karbon dengan

pseudocapacitive transition metal oxide (TMO) atau elektroda positif polimer. Baterai lead-

carbon merupakan hybrid antara teknologi lead acid tradisional dengan kapasitor karbon.

I.2. Penyimpan Energi Mekanik

I.2.1. Bendungan Hidroelektrik (Pumped Storage Hydro - PSH)

Penyimpan energi bertenaga air yang dipompakan lebih dikenal dengan istilah pumped-

storage hydroelectricity (PSH) dimana PSH ini adalah jenis pembangkit listrik tenaga air

yang banyak digunakan oleh beberapa pembangkit lisrik untuk penyeimbang beban (load

balancing). Metode penyimpan energi ini adalah memanfaatkan energi potensial air dimana

air dipompakan dari reservoir elevasi lebih rendah ke reservoir yang lebih tinggi. Pada saat

diluar beban puncak, listrik digunakan untuk menggerakkan pompa, namun pada saat beban

puncak, air dialirkan kembali menuju turbin (pompa reversible) yang diletakkan dekat

reservoir pada elevasi yang lebih rendah, sehingga menghasilkan listrik kembali.


PTKKE - BPPT 16

Gambar II.7 Penyimpan Energi Pumped Hidroelektrik – PSH [2]

Secara teknik, PSH ini merupakan teknologi penyimpan energi yang paling efektif yaitu dapat

menyimpan jumlah energi yang besar, namun secara ekonomi tergolong mahal karena selain

ukuran area reservoir yang besarnya juga ada kerugian biaya listrk yang ditimbulkan untuk

menjalankan pompa. Namun demikian jenis penyimpan energi ini masih terbilang kompetitif

dibanding jenis lainnya bila dilihat dari harga per kW atau per kWh nya.

Saat ini PSH yang sudah terpasang dan beroperasi di seluruh dunia adalah sekitar 129 GW.

Aplikasi utamanya untuk manajemen energi, keseimbangan energi, kontrol frekwensi dan

untuk penyediaan sistem cadangan. Italia dan Swiss pertama kalinya mengembangkan sistem

ini pada tahun 1890 an, kemudian pada tahun 1933 para insinyur membuat pompa turbin

reversible yang dilengkapi dengan motor generator. Pompa hidro tersedia dalam banyak

ukuran dengan waktu discharge yang beragam dari beberapa jam sampai beberapa hari.

Teknologi PSH ini dapat dikatakan sudah cukup matang dan secara komersial penyimpan

energi tipe ini dikembangkan sampai kapasitas 4.000 MW dan mempunyai umur ekonomi

yang tinggi, yaitu sekitar 50 tahun.

Adapun kekurangan dari teknologi ini adalah waktu konstruksi untuk pembangunan PSH

pada umumnya memerlukan waktu yang lama dan biaya yang besar.

I.2.2. Penyimpan Energi Udara Bertekanan (CAES=Compressed Air Energy Storage)

Penyimpan energi tipe udara bertekanan merupakan metode penyimpanan dengan

menggunakan energi listrik untuk menekan udara dan menyimpannya dalam reservoar baik

yang terletak di bawah tanah ataupun dalam pipa atau tangki yang terletak di atas tanah.


PTKKE - BPPT 17

Kemudian ketika beban puncak, udara bertekanan tersebut dilepaskan untuk dialirkan pada

turbin konvensional sehingga dihasilkan listrik untuk mensuplai energi listrik pada jaringan.

Disamping itu udara bertekanan dapat dipanaskan dengan menggunakan panas buang dari

mesin atau pembangkit listrik untuk meningkatkan tekanannya.

Gambar II.8 Penyimpan tipe kompresi udara dengan tangki penyimpan di bawah tanah [2]

Penyimpan energi udara bertekanan dibangun pertama kalinya di Huntort, Jerman dengan

kapasitas 290 MW dan beroperasi sejak 1978. Kemudian di Mc Intosh Alabama dibangun

pembangkit yang modern 110 MW dengan kapasitas penyimpanan 2.700 MWh dan

beroperasi sejak 1991. Kedua pembangkit tersebut merupakan satu-satunya yang

menggunakan penyimpan energi kompresi udara yang beroperasi di dunia. Pembangkit ini

disebut penyimpan energi udara bertekanan generasi pertama.

Generasi kedua penyimpan energi tipe ini adalah dengan memodifikasi struktur dengan

meningkatkan efisiensi energi. Penyimpan energi kompresi udara yang terdapat di Huntort

mempunyai efisiensi sebesar 42%, sementara yang terletak di Mc Intosh Alabama

mempunyai efisiensi 54%.

Penyimpan energi tipe ini juga dikembangkan di Iowa dengan kapasitas 260 MW di mana

ditujukan untuk penyimpan energi angin. Selain itu, di Ohio juga dibangun dengan kapasitas

2.700 MW.


PTKKE - BPPT 18

Ada 2 buah kekurangan dalam sistem penyimpan tipe compressed air, yaitu :

a. Berkurangnya efisiensi terkait dengan proses pendinginan/pemanasan ulang

b. Emisi CO2 yang dihasilkan oleh proses pemanasan ulang

Para peneliti melakukan pengembangan teknologi penyimpan CAES dengan melakukan

modifikasi sistem menjadi sistem adiabatik yang canggih/maju. Tipe CAES menggunakan

intercooling dan aftercooling untuk menghilangkan panas, namun pada tipe adiabatik ini

menggunakan energi termal yang menyerap panas dari kompresi udara panas yang digunakan

untuk memanaskan ulang sebelum ditekan, sehingga akan meningkatkan efisiensi.

Pengembangan teknologi CAES difokuskan pada desain kompresor tekanan tinggi ataupun

temperatur tinggi dengan memperhatikan pemilihan bahan/material, ekspansi panas, konsep

sealing dan batasan panas untuk bearing dan lubrikasi. Selain itu, juga dilakukan

pengembangan terhadap thermal energy storage (TES) yang lebih efisien.

Pengembangan CAES generasi kedua yaitu dengan mempertahankan proses pendinginan

ataupun pemanasan ulang namun dilakukan penambahan cycle untuk meningkatkan efisiensi.

I.2.3. Penyimpan Energi Roda Gila (Flywheels)

Penyimpan energi tipe Flywheel bekerja dengan memutar rotor (flywheel) secara sangat cepat

dan mempertahankan energi dalam sistem sebagai energi putar. Energi akan diubah kembali

dengan memperlambat roda gila tersebut. Sistem pada roda gila itu sendiri adalah baterai

kinetik atau baterai mekanis dimana pada saat roda gila berputang dengan kecepatan yang

sangat tinggi untuk menyimpan energinya. Penyimpan energi jenis flywheel menggunakan

listrik untuk mengatur kecepatannya, namun para insinyur mengembangkan peralatan yang

menggunakan energi mekanik secara langsung.

Penyimpan energi tipe flywheel yang canggih mempunyai rotor yang terbuat dari carbon

filamen yang mempunyai kekuatan tinggi, suspensi dengan menggunakan bearing magnetik

dan mampu berputar dengan kecepatan 20.000 sampai 50.000 RPM dalam kondisi vakum.


PTKKE - BPPT 19

Gambar II.9 Baterai Flaywheel produksi Beacon Power [4]

Flywheel merupakan peralatan mekanik yang mempunyai gaya inersia yang besar dan

menyimpan energi dalam bentuk putaran. Komponen utama flywheel adalah rotor, stator dan

bearing. Pada inti roda gila terdapat rim komposit serat karbon, didukung oleh hub logam dan

motor/generator yang dipasang pada poros. Ketiganya dirakit membentuk sebuah rotor. Saat

pengisian (menyerap energi) motor roda gila tersebut bertindak seperti beban dan menarik

daya dari jaringan untuk mempercepat putaran rotor hingga mencapai kecepatan yang lebih

tinggi. Saat pemakaian, motor diaktifkan ke modus pembangkit dan energi inersia dari rotor

akan menggerakkan generator hingga menghasilkan listrik yang dialirkan kembali ke

jaringan.

Pemilihan bahan/material merupakan hal penting dalam teknologi flywheel. Energi yang

tersimpan secara proporsional tergantung pada masa dan luasan kecepatan putaran atau lebih

tepatnya pada kecepatan angularnya. Pada kecepatan putaran yang sama, flywheel yang

mempunyai masa lebih tinggi mampu menyimpan energi lebih banyak/besar.

Panjang optimal rotor secara langsung berhubungan dengan pertimbangan dinamis flywheel.

Para insinyur memilih panjang flywheel untuk menghindari eksitasi kritis, dimana panjang

yang aman adalah di bawah kecepatan rotor saat flywheel berputar pada kecepatan saat

tekanan maksimum.


PTKKE - BPPT 20

Bearing merupakan support rotor. Bearing dapat berbentuk bola dan bisa bersifat magnetik,

dikarakterisasi atas berat, losses, biaya dan umur pemakaian. Bearing magnetik mempunyai

keunggulan yaitu mempunyai kecepatan putar yang tinggi dan karakteristik vibrasi yang

bagus. Sementara bearing bentuk bola mempunyai kelebihan dalam materinya yaitu keramik

ataupun baja keras. Pada kecepatan putar yang tinggi, bearing magnetik merupakan pilihan

yang baik. Pada kecepatan tertentu, bearing bola mempunyai keunggulan di dalam beratnya

berkaitan dengan loses gesekan/hambatan yang rendah.

Sistem penyimpan energi Flywheel yang modern mengandalkan bearing magnetik. Operator

mempertahankan efisiensi flywheel dengan menempatkannya pada lingkungan vakum untuk

mengurangi gesekan/tarikan. Pada awalnya, developer menggunakan bearing mekanikal,

namun akhir-akhir ini dikembangkan untuk meningkatkan performa dan harga, dengan

menggunakan bearing superkonduktor temperatur tinggi. Penggunaan bearing tipe ini dapat

mengurangi rugi gesekan dan memperpanjang waktu penyimpanan.

Pemilihan bahan/material untuk silinder tergantung pada aplikasi dan manufaktur harus

memperhatikan biaya, berat, ukuran dan kinerjanya. Salah satu keterbatasan desain flywheel

adalah kekuatan tensile dari bahan/material yang digunakan untuk rotor. Semakin kuat

cakram/disc yang digunakan maka akan semakin cepat putarannya dan semakin banyak

energi yang dapat disimpan.

Teknologi flywheel terus ditingkatkan melalui pengembangan material ringan, mikro

elektronik dan sistem bearing magnetik. Produsen flywheel telah menguji desain flywheel dan

menunjukkan power densitas pada kecepatan 11.0000 RPM adalah melebihi 11,9 kW/kg

dengan efisiensi 93%. Saat ini para peneliti memfokuskan pada pengembangan komponen

rotor untuk menghasilkan energi melalui rotasi/pemutaran. Selain itu para peneliti dan suplier

terus mengembangkan untuk mendapatkan flywheel yang murah dan sistem yang efisien

sehingga dapat menyimpan energi dalam waktu yang lebih lama.

Dewasa ini, perusahaan manufaktur mengembangkan flywheel sistem untuk telekomunikasi

dengan kapasitas 2 kWh dan 6 kWh. Beacon Power telah berhasil dalam mengembangkan

jaringan flywheel yang terdiri dari 40 buah wheel dengan kapasitas 25 kWh dan mampu

menyimpan 1 MW selama 1 jam. Beacon Power sekarang ini mengembangkan dan

mendemonstrasikan plant flywheel dengan kapasitas 20 MW untuk aplikasi regulasi

frekwensi.


PTKKE - BPPT 21

Harga flywheel bervariasi antara 100 US$/kW untuk kapasitas besar dan RPM yang rendah

sampai 300 US$/kW untuk kapasitas kecil dan RPM tinggi. Biaya instalasi termasuk koneksi

listrik berkisar antara 20 US$/kW sampai 40 US$/kW. Adapun biaya operasi dan

pemeliharaan tergantung pada jenis flywheel. Perbaikan yang dilakukan oleh staf internal

akan murah dibanding perbaikan yang dilakukan oleh pihak vendor yaitu 3 US$/kW/tahun.

Keterbatasan teknologi flywheel terletak pada kapasitas penyimpan energi. Kecepatan yang

didapat berakibat pada energi yang dikembalikan ke grid. Pada kecepatan rendah, flywheel

tidak dapat mengirimkan nominal power. Sebagai contoh pada perbandingan kecepatan lebih

dari 3:1 flywheel akan memberikan 90% dari energi yang tersimpan kepada beban listrik.

Flywheel bisa mempunyai efisiensi yang tinggi dan memberikan kelebihan dibanding

teknologi penyimpan energi lainnya. Bagaimanapun juga, kehilangan friksi pada putaran

flywheel merupakan salah satu keterbatasan dalam teknologi flywheel dan menghambat

potensi flywheel sebagai penyimpan jangka panjang. Diperkirakan bahwa 200 ton flywheel

dapat kehilangan power sampai 200 kW. Dengan asumsi efisiensi 85%, efisiensi total dapat

turun menjadi 78% setelah beroperasi selama 5 jam dan turun menjadi 45% setelah beroperasi

selama sehari. Akhir-akhir ini Flywheel menggunakan bearing magnetik dan mekanik dan

dapat mengirimkan power dalam waktu singkat (5-30 detik).

Pada aplikasi yang menggunakan flywheel sebagai back up power, flywheel dapat bekerja

dengan durasi yang singkat. Waktu untuk back up biasanya sekitar 15 detik, di mana dengan

waktu tersebut cukup untuk memback up generator secara penuh dan menjadi pilihan sebagai

back up primer. Flywheel tidak dapat digunakan secara sendiri sebagai back up power tanpa

adanya baterai atau generator. Selain itu flywheel tidak dapat digunakan bila generator tidak

handal untuk mencapai kondisi power yang penuh (full power) dalam waktu 10 detik.

I.3. Penyimpan Energi Thermal (Thermal Energy Storage-TES)

TES adalah teknologi penyimpan panas dengan cara memanaskan atau mendinginkan suatu

media sehingga energi yang tersimpan tersebut dapat digunakan untuk aplikasi pemanas dan

pendingin serta pembangkitan listrik. Pemanas listrik atau gas dan pendingin udara sekarang

ini banyak digunakan baik di perumahan maupun secara komersial dan alat ini memerlukan

sejumlah energi yang cukup signifikan. Oleh karena itu TES dapat membantu mengurangi

ketergantungan pada konsumsi bahan bakar fosil serta dapat mengurangi emisi CO2.

Secara umum ada 3 tipe mekanisme sistem penyimpan energi termal yaitu :


PTKKE - BPPT 22

1. Penyimpan Panas Sensible (Sensible Heat Storage) yaitu energi panas disimpan dengan

cara menaikkan temperatur material/fluida. Jumlah energi pada material secara sederhana

dapat ditingkatkan dengan memanaskan material tersebut sampai suhu tinggi. Energi yang

mengakibatkan terjadinya perubahan temperatur tersebut disebut panas sensible, besar

panas sensible merupakan hasil dari panas spesifik dan perubahan temperatur. Cara

perpindahan panas dapat melalui radiasi, konveksi dan konduksi.

2. Penyimpan energi panas laten yaitu pemanfaatan energi pada saat perubahan fasa. Material

akan menyerap ataupun membuang panas ketika material tersebut berubah dari padat

menjadi cair dan sebaliknya. Sebagai contoh perubahan material dengan panas laten tinggi

adalah air yang dapat berubah menjadi es ataupun uap.

3. Penyimpan panas termo kimia yaitu sistem penyimpanan pada energi yang diserap dan

dilepaskan dalam proses pembentukan dan pelepasa ikatan molekul pada reaksi kimia.

Ada beberapa jenis teknologi TES yang sedang dikembangkan saat ini yaitu:

I.3.1. Solar Thermal

Integrasi penyimpan energi termal dengan energi solar dapat digunakan untuk mendukung

sistem jaringan. Berbeda dengan Photovoltaik, Solar Thermal menggunakan energi panas

dari matahari untuk memanaskan fluida yang selanjutnya fluida tersebut dialirkan melalui

suatu sistem untuk menggerakkan turbin sehingga dihasilkan listrik.

Gambar II.10 Sistem penyimpan energi solar termal [5]


PTKKE - BPPT 23

Pada sistem solar thermal terdapat panel kolektor berupa kaca cermin atau lensa yang

berfungsi untuk menangkap panas sinar matahari dan tangki berinsulasi yang berfungsi untuk

menyimpan fluida yang telah dipanaskan. Sinar matahari dipantulkan oleh cermin menuju ke

receiver (solar receiver steam generator) dimana panas dari matahari dikumpulkan dan

digunakan untuk memanaskan fluida dengan menggunakan sistem boiler yang dapat

mengubah fasa cair menjadi fasa uap. Selanjutnya uap ini dialirkan melalui sebuah pipa untuk

menggerakkan turbin yang kemudian akan memutar generator dan menghasilkan tenaga

listrik.

Gambar II.11 Sistem pembangkit listrik dengan memanfaatkan solar thermal [6]

Saat ini ada empat macam disain panel kolektor yang dapat digunakan yaitu: Parabolic

trough, dish striling, fresnel reflector dan solar power tower seperti ditunjukkan pada gambar

di bawah ini:

Parabolic Trough


PTKKE - BPPT 24

Fresnel Reflector

Solar Power Tower

Gambar II.12 Jenis- jenis kolektor solar termal [6]

Status teknologi solar thermal saat ini dapat dikatakan sudah matang terbukti dari banyaknya

negara yang memproduksi dan mengembangkan teknologi ini diantaranya yaitu:

1. California, Amerika Serikat, Pada tahun 1980 dan 1990, Departemen Energi Amerika

mensponsori fasilitas demonstrasi 10 MW Solar One dan Solar Two menunjukkan

karakteristik penyimpan CSP power tower dengan garam molten. Konfigurasi power tower

ini menggunakan garam sodium dan potasium nitrat untuk mengumpulkan dan menyimpan

energi termal dan kemudian mengirimkannya pada turbin uap ketika operator grid

membutuhkan listrik, kapasitas lainnya adalah 354 MW yang dikembangkan pada tahun

1984 - 1991 oleh SEGS-Luz, 5 MW dalam proyek Sierra Sun Tower pada tahun 2009 dan

5 MW dalam proyek areva solar pada tahun 2008 dengan menggunakan fresnel linier.

2. India, dengan area seluas 219.000 meter persegi maka kolektor mampu menghasilkan

listrik sebesar 35-40 MW dengan rata-rata intensitas penyinaranya adalah sebesar 5.8

KWH per meter persegi per hari.(Gordon Feller).

3. Jerman, pada tahun 2011 total solar thermal yang terpasang adalah 1,66 juta unit dan

menghasilkan energi 5,6 TWth.

4. Spanyol dan Australia saat ini adalah negara terkemuka dalam produksi energi solar

thermal

Para peneliti telah menguji bermacam fluida seperti air, udara, minyak dan sodium untuk

memindahkan panas matahari. Sekarang ini, garam molten merupakan fluida terbaik.

Produsen menggunakan garam molten dalam sistem solar power tower dikarenakan dapat

mencapai temperatur tinggi pada tekanan atmosfir tanpa adanya proses pendidihan. Garam


PTKKE - BPPT 25

molten bersifat efisien, biaya yang rendah, mempunyai temperatur operasi yang dapat

bersaing dengan turbin uap tekanan tinggi dan suhu tinggi. Selain itu, garam ini juga tidak

mudah terbakar dan tidak beracun.

Para produsen menggunakan garam molten dalam industri kimia dan logam sebagai fluida

pemindah panas. Garam molten adalah campuran dari 60% sodium nitrate dan 40%

potassium nitrat, dan dikenal dengan nama saltpeter. Insinyur dapat memasukkan calsium

nitrat dalam campuran garam untuk mengurangi biaya dan mendapatkan keuntungan secara

teknik. Titik leleh garam ini 220 OC. Operator harus menjaga cairan garam ini selama umur

plant, memindahkan dari tanki bersuhu dingin menuju tangki bersuhu panas. Tangki diisolasi

secara menyeluruh, Ukuran tangki dan persediaan garam tergantung pada temperatur operasi

serta tergantung pada kapasitas penyimpanan dan teknologinya dan kebutuhan menyimpan

energi untuk beberapa waktu.

I.3.2. Penyimpan Energi Thermal untuk Heating, Ventilation, and Air Conditioning

(HVAC)

Sistem penyimpan energi thermal dianggap mampu mengatasi masalah dalam pengadaan

pasokan energi untuk pemenuhan kebutuhan di sektor rumah tangga, bangunan komersial dan

industri. Seperti yang telah diketahui dari banyak sumber bahwa energi yang digunakan oleh

sektor rumah tangga dan bangunan komersial adalah sebagian besar digunakan untuk

keperluan HVAC yaitu sekitar 55% dari total konsumsi energinya. Dengan sistem TES, maka

kebutuhan energi untuk HVAC dapat disupplai karena TES dapat membantu mengurangi

konsumsi energi pada saat waktu beban puncak serta mengurangi emisi gas CO2.

Selain jenis solar thermal, sistem TES juga dapat digunakan untuk aplikasi pendingin

ruangan. Sistem ini terdiri dari tangki penyimpan fluida, refrigerator atau pendingin, pipa

penghubung, pompa dan kontrol. Media yang digunakan pada umumnya air, es dan material

yang dapat berubah fasa.

Panas yang digunakan adalah panas laten, teknologi TES jenis ini lebih dikenal dengan

teknologi PCM (Phase Change Material). Prinsip kerjanya cukup sederhana yaitu PCM

sebagai material penyimpan panas latent menggunakan ikatan kimia untuk menyimpan dan

melepas panas. Ketika PCM diberi perlakuan panas hingga temperatur lelehnya, maka

material PCM akan menyerap panas yang cukup besar dan temperatur akan tetap konstan


PTKKE - BPPT 26

hingga proses pelelehan berakhir, kemudian ketika temperatur lingkungan turun maka

material PCM akan berubah menjadi padatan, dan saat itulah PCM melepaskan panas latent.

Untuk aplikasi pendingin ruangan, PCM didinginkan/dibekukan terlebih dahulu

menggunakan refrigerator/chiller. Air dingin dihasilkan selama periode diluar beban puncak,

dan air dingin tersebut didistribusikan ke gedung-gedung pada saat beban puncak, sehingga

biaya listrik yang digunakan menjadi lebih hemat. Tanki penampungan air dibuat dengan

menggunakan diffuser dengan tujuan untuk menghilangkan turbulensi akibat adanya

perbedaan temperatur di dalam tanki. Air dingin akan menempati bagian bawah tanki dan

disalurkan ke konsumen, sementara air hangat sisa pemakaian akan masih ke bagian atas

tanki, seperti digambarkan pada gambar di bawah ini:

Gambar II.13 Prinsip Kerja pendinginan gedung dengan memanfaatkan TES [8]

Sistem TES juga dapat mengurangi konsumsi energi tergantung pada desain spesifik seperti

ketika operator menggunakan pendingin pada beban penuh di malam hari. Sistem juga dapat

mengurangi energi pompa dan kipas dengan menurunkan temperatur air dan udara, sehingga

berakibat pada jumlah sirkulasi udara yang diperlukan.

Sistem TES dapat diaplikasikan untuk fasilitas komersial maupun industri, namun demikian

tetap harus memenuhi persyaratan untuk keekonomiannya. Sistem akan sesuai ketika beban

pendingin maksimum lebih besar dari beban rata-rata. Harga permintaan yang tinggi dan juga


PTKKE - BPPT 27

perbedaan harga listrik saat waktu beban puncak dan diluar beban puncak mempengaruhi

keekonomian sistem TES. Adapun biaya kapital sistem ini lebih tinggi dibanding sistem

pendinginan langsung konvensional, namun ada beberapa faktor ekonomi yang dapat

menurunkan biaya kapital tersebut.

Teknologi TES telah diterapkan lebih dari puluhan tahun. Beberapa perusahaan secara

komersial memproduksi produk dengan menggunakan teknologi ini. Dari sisi teknologi, ada

sedikit metode penyimpanan termal yang sederhana ataupun dapat digunakan secara

langsung. Sistem ini menghasilkan es selama periode diluar beban puncak dan

mengkonsumsinya untuk pendinginan selama periode beban puncak. Sebagai contoh sistem

TES pada HVAC adalah sistem Ice Energy Ice Bear seperti gambar di bawah ini. Teknologi

ini merupakan sistem penyimpan energi termal yang ditargetkan untuk instalasi bangunan

rendah. Sistem terdiri atas 4 komponen primer yaitu penyimpan es terinsulasi, kompresor es,

sistem refrigerator dan kontroller. Vendor merakit sistem dengan sistem pendingin atap yang

ada dengan blower. Operator menggunakan sub sistem kondensor untuk menyimpan es di

malam hari dan mendinginkan ruangan di siang hari.

Gambar II.14 TES-HVAC dengan integrasi pendingin pada AC [2]

Elemen utama TES-HVAC adalah desain koil es, kontroller and interfase kontrol. Para

insinyur mendesain koil es dan sub sistem aliran refrigeran untuk memaksimalkan perubahan

energi pada semua temperatur dengan menggunakan sistem umpan cair dengan jumlah

pelumas sedikit. Karena sub sistem diisolasi dari kompresor, peralatan dapat secara mandiri

mengontrol ratio pelumas untuk memelihara beroperasinya kompresor. Aliran refrigeran

menggunakan pompa yang bisa diatur untuk mengatur konsumsi es selama beroperasi.

Tergantung pada konfigurasi sistem, pendingin dapat berukuran kecil dari yang diperlukan


PTKKE - BPPT 28

untuk pendinginan langsung sehingga peralatan seperti kipas pendingin, pompa air maupun

kipas kondensor dapat dibuat dengan ukuran kecil. Manufaktur membatasi energi

pemompaan dengan meningkatkan temperatur air pendingin. Sistem penyimpan juga dapat

meningkatkan penggunaan panas recoveri dan strategi ekonomiser. Manufaktur mendesain

interfase kontroller untuk bekerja dengan data aplikasi dan memberikan informasi melalui

internet.

TES untuk sistem HVAC merupakan pendekatan teknologi yang sudah matang. Tujuannya

untuk memaksimalkan efektifitas sistem untuk memindahkan beban pendingin. Desain ini

juga merupakan implementasi yang sesuai/tepat untuk mendukung pasokan jaringan listrik.

Sejumlah desain dapat membuat sistem TES lebih efisien dibanding tanpa penyimpan. Sistem

penyimpan dapat membuat pendingin beroperasi dengan beban penuh pada saat malam hari

dan beroperasi secara beban penuh atau parsial di siang hari.

I.4. Hidrogen sebagai Sistem Penyimpan Energi

Hidrogen sebagai media penyimpanan energi juga sedang gencar dikembangkan oleh negara-

negara maju. Hidrogen merupakan pembawa energi yang penting untuk masa datang karena

hidrogen dianggap memiliki kandungan energi tertinggi dibandingkan dengan bahan bakar

lainnya. Dengan demikian hidrogen dapat dijadikan sebagai bahan bakar alternatif pengganti

bahan bakar fosil seperti batu bara, minyak mentah, gas alam dan turunannya. Hidrogen dapat

digunakan pada mesin pembakaran internal konvesional atau fuel cell yang mengubah energi

kimia secara langsung menjadi energi listrik tanpa pembakaran.

Hidrogen merupakan sumber energi yang bersih, handal dan ketika terjadi pembakaran akan

dihasilkan air sehingga hidrogen merupakan gas yang ramah lingkungan. Kekurangannya,

meskipun tersedia dalam jumlah yang melimpah, pada umumnya hidrogen ditemukan dalam

ikatan hidrokarbon ataupun air. Sehingga untuk memanfaatkannya diperlukan proses

pemisahan terlebih dahulu dari senyawanya. Beberapa metode pemisahan hidrogen dari unsur

senyawanya antara lain:[7]

1. Steam Reforming

Dalam proses ini, gas alam seperti metana, propana atau etana direaksikan dengan steam (uap

air) pada suhu tinggi (700~1000oC) dengan bantuan katalis, untuk menghasilkan hidrogen,

karbon dioksida (CO2) dan karbon monoksida (CO). Sebuah reaksi samping juga terjadi

http://anekailmu.blogspot.com/2008/09/tidak-dapat-dipungkiri-lagi-bahwa-kita.html

http://anekailmu.blogspot.com/2009/01/keracunan-gas-karbon-monoksida-co.html


PTKKE - BPPT 29

antara karbon monoksida dengan steam, yang menghasilkan hidrogen dan karbon dioksida.

Persamaan reaksi yang terjadi pada proses ini adalah:

CH4 + H2O --> CO + 3H2

CO + H2O --> CO2 + H2

Gas hidrogen yang dihasilkan kemudian dimurnikan, dengan memisahkan karbon dioksida

dengan cara penyerapan.

Saat ini, steam reforming banyak digunakan untuk memproduksi gas hidrogen secara

komersil di berbagai sektor industri, diantaranya industri pupuk dan hidrogen peroksida

(H2O2). Akan tetapi metode produksi seperti ini sangat tergantung dari ketersediaan gas alam

yang terbatas, serta menghasilkan gas CO2, sebagai gas efek rumah kaca.

2. Gasifikasi Biomasa

Metode yang kedua adalah gasifikasi biomasa atau bahan alam seperti jerami, limbah padat

rumah tangga atau kotoran. Di dalam prosesnya, bahan-bahan tadi dipanaskan pada suhu

tinggi dalam sebuah reaktor. Proses pemanasan ini mengakibatkan ikatan molekul dalam

senyawa yang ada menjadi terpecah dan menghasilkan campuran gas yang terdiri dari

hidrogen, karbon monoksida dan metana. Selanjutnya dengan cara yang sama seperti pada

steam reforming, metana yang dihasilkan diubah menjadi gas hidrogen.

Gasifikasi biomasa atau bahan organik memiliki beberapa keunggulan, antara lain

menghasilkan lebih sedikit karbon dioksida, sumber bahan baku yang berlimpah dan

terbarukan, bisa diproduksi di hampir seluruh tempat di dunia serta biaya produksi yang lebih

murah.

3. Gasifikasi Batu Bara

Gasifikasi batu bara merupakan metode pembuatan gas hidrogen tertua. Biaya produksinya

hampir dua kali lipat dibandingkan dengan metode steam reforming gas alam. Selain itu, cara

ini pula menghasilkan emisi gas buang yang lebih signifikan. Karena selain CO2 juga

dihasilkan senyawa sulfur dan karbon monoksida.

http://anekailmu.blogspot.com/2009/01/rambut-manusia-sebagai-pengganti-pupuk.html

http://anekailmu.blogspot.com/2007/04/mengenal-hidrogen-peroksida-h2o2.html

http://anekailmu.blogspot.com/2008/09/tidak-dapat-dipungkiri-lagi-bahwa-kita.html


PTKKE - BPPT 30

Melalui cara ini, batu bara pertama-tama dipanaskan pada suhu tinggi dalam sebuah reaktor

untuk mengubahnya menjadi fasa gas. Selanjutnya, batu bara direaksikan dengan steam dan

oksigen, yang kemudian menghasilkan gas hidrogen, karbon monoksida dan karbon dioksida.

4. Elektrolisa Air (H2O)

Elektrolisa air memanfaatkan arus listrik untuk menguraikan air menjadi unsur-unsur

pembentuknya, yaitu H2 dan O2. Gas hidrogen muncul di kutub negatif atau katoda dan

oksigen berkumpul di kutub positif atau anoda.

Hidrogen yang dihasilkan dari proses elektrolisa air berpotensi menghasilkan zero emission,

apabila listrik yang digunakan dihasilkan dari generator listrik bebas polusi seperti energi

angin atau panas matahari. Namun demikian dari sisi konsumsi energi, cara ini memerlukan

energi listrik yang cukup besar.

Selain keempat metode di atas, masih ada metode lain untuk memproduksi gas hidrogen,

yaitu antara lain photoelectrolysis, dekomposisi air pada suhu tinggi (themal decomposition of

water), photobiological production, plasmatron, fermentasi bahan organik dan lain-lain.

Para peneliti menunjukkan bahwa hidrogen dapat digunakan secara langsung pada Internal

Combustion Engine/mesin diesel dan hanya memerlukan sedikit modifikasi seperti dalam

turbin gas. Efisiensi energi dari fuel cell berkisar antara 40-60%, tergantung pada teknologi

yang digunakan. Mesin dengan menggunakan bahan bakar fosil mempunyai efisiensi yang

rendah, sementara sistem turbin gas dapat mencapai 60%. Fuel cell temperatur tinggi dapat

menghasilkan listrik dan panas yang berguna untuk pemanasan. Sistem ini dapat mencapai

efisiensi hingga 80%.

Gambar II.15 Sistem Penyimpan Energi Hidrogen [2]

Pengembangan teknologi fuel cell dalam beberapa tahun ini mengalami kemajuan yang pesat.

Beberapa perusahaan besar mulai komersialisasi fuel cell. Dibanding sistem penyimpan


PTKKE - BPPT 31

lainnya, sistem fuel cell terbilang mahal dengan biaya 3.000 US$/kW-5.000. Namun

demikian, harga ini akan mengalami penurunan seiring dengan pengembangan teknologi dan

pembuatan dalam skala besar. Adapun yang menjadi kelemahan fuel cell adalah :

a. harga pasaran yang relatif lebih tinggi dari listrik yang ada saat ini

b. belum tersedianya infrastruktur yang memadai, atau biaya pengadaannya tinggi

c. Hidrogen sebagai bahan bakar utama tidak tersedia dengan mudah

d. Kecepatan reaksi yang terjadi lambat

e. Tingkat keamanannya masih rendah

Dari keseluruhan jenis teknologi penyimpanan energi seperti yang dijelaskan diatas maka dapat digambarkan perbandingan karakteristik dari setiap jenis teknologi yang dipilih untuk keperluan setiap aplikasi yang akan diterapkan seperti terlihat pada gambar dibawah ini:

Gambar II.16 Posisi Teknologi Penyimpanan energi pada setiap aplikasi yang diterapkan [1]

Seperti telah dijelaskan sebelumnya bahwa pemilihan teknologi penyimpanan energi sangat tergantung pada biaya teknologi dan keuntungan yang diperoleh dalam hal ini kapasitas daya (MW) dan kapasitas energi (MWh) yang dapat dibangkitkan. Setiap aplikasi yang diterapan tentunya memiliki persyaratan umum dalam menentukan kapasitas penyediaan energinya. Tabel dibawah ini adalah persyaratan umum yang harus dipenuhi oleh teknologi penyimpanan energi pada setiap aplikasi yang diterapkan:

Tabel II.1 Persyaratan umum yang harus dipenuhi oleh teknologi penyimpan energi untuk setiap aplikasi


PTKKE - BPPT 32

Aplikasi Deskripsi Kapasitas Durasi Siklus /Tahun Lifetime (tahun) Sistem integrasi Energi Alternatif

Integrasi sistem pembangkit listrik tenaga angin: ramp & voltage support

1 – 10 MW (pembangkit tersebar) 100 – 400 MW (Terpusat)

15 min 5000/tahun 10000 siklus energi penuh

20

Penyimpanan diluar beban puncak

100 – 400 MW 5- 10 jam 300 – 500 20

Integrasi sistem pembangkit PV

1 - 2 MW 15 menit – 4 jam

>4000 15

Stasionary T & D Support

T & D di perkotaan dan di pedesaan

10 – 100 MW 2 – 6 JAM 300 – 500 15 – 20

Transportable T & D Support

T & D di perkotaan dan di pedesaan

1 – 10 MW 2 – 6 JAM 300 – 500 15 – 20

DESS (Distributed Energy Storage Systems

Pendukung utilitas 25 – 200 kW ( 1 fasa) 25 – 75 kW (3 fasa)

2-4 jam 100 – 150 10 – 15

C & I Kualitas Daya

Solusi untuk mengatasi kedip

50 – 500 kW 1000 kW

< 15 menit >15 menit

<50 10

C & I Realibility daya

Back up daya UPS 50 – 1000 kW 4 – 10 jam <50 10

C & I Manajemen energi

Mengurangi biaya energi

50 – 1000 kW 1 MW

3-4 jam 4 – 6 jam

400 – 1500

15

Energi manajemen di rumah tinggal

Penghematan biaya energi

2 – 5 kW 2 – 4 jam 150 – 400 10 - 15

T & D = Transmission and Distribution, C & I = Commercial & Industrial Sumber: diolah dari EPRI, 2010

Untuk memenuhi persyaratan di atas maka berikut ini adalah status teknologi yang sudah siap dan belum siap digunakan.

Tabel II.2 Status teknologi penyimpanan energi

Teknologi Status Keterangan Baterai Lead Acid Mature Sudah banyak produsen dan

penggunanya Pumped Hydro Mature Sudah banyak produsen dan

penggunanya NiCd (Nikel Kadmium) Komersial Sudah ada yang memproduksi

dan mempromosikannya NaS (Sodium – Sulfur) Komersial Sudah ada yang memproduksi

dan mempromosikannya CAES generasi pertama Komersial Sudah ada yang memproduksi

dan mempromosikannya CAES generasi kedua Demo plant Zn/Br Demo plant NiMH Demo plant Vanadium Redox Demo plant Advance Lead Acid, Li-Ion Pilot Plant Fe/Cr Pilot Plant NaNiCl2 Pilot Plant Zn/air, Zn-Cl, Li-Ion Tahap penelitian Nano Fuel CAES Tahap Ide gagasan Nano superkapasitor Tahap ide gagasan

Sumber : EPRI, 2010


PTKKE - BPPT 33

Adapun keuntungan dan kelebihan dari setiap teknologi penyimpan energi dapat dirangkum pada tabel di bawah ini:

Tabel II.3 Kelebihan dan kekurangan teknologi penyimpan energi

Teknologi Kelebihan Kekurangan

Pumped Hydro Biaya rendah, kapasitas tinggi Sangat tergantung pada kondisi site

CAES Biaya rendah, kapasitas tinggi Sangat tergantung pada kondisi site, membutuhkan bahan bakar gas

Flow Baterai

VRB, PSB, ZnBr

Kapasitas tinggi, Independent power dan energy

Memiliki densitas energi yang rendah

Metal – air Memiliki densitas energi yang tinggi

Mengalami kesulitan pada proses charging

NaS Memiliki densitas dan efisiensi yang tinggi

Biaya produksi yang mahal, memerlukan disain keamanan yang lebih khusus

Li-Ion Memiliki densitas dan efisiensi yang tinggi

Biaya produksi yang mahal, memerlukan charging circuit yang khusus

Ni-Cd Memiliki densitas dan efisiensi yang tinggi

Lead – Acid Rendah biaya Life Cycle yang terbatas saat pelepasan

Flywheels Daya yang tinggi Memiliki densitas energi yang rendah

E.C Capasitas Life cycle yang lebih lama, efisiensi yang tinggi

Memiliki densitas energi yang rendah


PTKKE - BPPT 34

BAB III. DATA BIAYA TEKNOLOGI PENYIMPAN ENERGI

Pada bab ini akan dibahas mengenai biaya modal dan data performance dari setiap teknologi

penyimpan energi berdasarkan pengalaman dari beberapa negara yang sudah

mengaplikasikannya. Perkiraan biaya dan performansi dihitung untuk setiap aplikasi

penggunaan. Data-data perhitungan keekonomian ini diperoleh dari hasil penelitian EPRI

pada tahun 2010. Dalam perhitungan biaya tersebut, EPRI menggunakan pendekatan estimasi

atas biaya untuk instalasi, interkoneksi dan integrasi jaringan. Perkiraan biaya itu sendiri

menggunakan analisa pada data-data proyek yang sudah berlalu dan harga saat ini serta

asumsi-asumsi yang menjadi dasar perhitungan. Berikut ini adalah tabel-tabel yang

menunjukkan data-data biaya teknologi penyimpanan untuk setiap aplikasi.

Tabel III.1 Data biaya teknologi penyimpanan energi masal untuk mendukung sistem integrasi energi terbarukan skala besar [1]

Adapun asumsi-asumsi yang digunakan dalam perhitungan data diatas adalah sebagai berikut:

1. Semua sistem merupakan sistem modular, data yang digunakan adalah data tahun 2010

yang diperoleh dari vendor.


PTKKE - BPPT 35

2. Untuk semua pilihan teknologi, proses dan biaya kontingensi tergantung pada

kematangan teknis dari sistem

3. Untuk teknologi Pumped hydro: durasi pengisian bisa melebihi 10 jam. Pada perhitungan

ini data biaya yang lebih update sangat terbatas. Biaya itu sendiri sangat terganturng pada

leokasi proyek.

4. Baterai lead-acid: perkiraan biaya didasarkan pada tingkat kecanggihan industri baterai.

Biaya penggantian baterai untuk sementara tidak ditampilkan namun perlu

dipertimbangkan sebagai biaya O&M dalan setiap analisis life cyclenya.

5. Pilihan teknologi baterai aliran belum dibangun untuk aplikasi jaringan yang skala besar.

Perkiraan didasarkan pada desain konseptualnya.

Tabel III.2 Pilihan teknologi penyimpan energi untuk pengaturan frequency [1]

Untuk semua pilihan teknologi di atas biayanya sangat tergantung pada tingkat kematangan

sistem. Teknologi Flywheel digunakan pada aplikasi ini meskipun data durasi dan biaya life

cyclenya belum dapat ditunjukkkan saat ini karena masih terbatasnya data pengguna

teknologi flywheel.


PTKKE - BPPT 36

Tabel III.3 Pilihan teknologi penyimpanan energi untuk pendukung T & D jaringan[1]

Pada perhitungan data di atas, diasumsikan bahwa semua sistem dalam bentuk modular.

Baterai sodium-sulfur sudah proven digunakan pada aplikasi pendukung T & D sistem

jaringan. Teknologi baterai aliran seperti VRB, Zn/Br, Fe/Cr dan Zn/Air untuk sistem

jaringan saat ini masih sangat terbatas penggunanya. Untuk baterai Li-Ion kimia, ada

beberapa suplier yang menyatakan sanggup membuat kapasitas 1 – 10 MWS untuk aplikasi

ini.

Tabel III.4 Biaya penyimpanan energi untuk aplikasi manajemen energi pada sektor

komersial dan industri [1]


PTKKE - BPPT 37

Pada sektor komersial dan industri, teknologi penyimpanan energi digunakan untuk alat ukur

manajemen energi, kualitas daya dan reability. Teknologi CAES, Baterai aliran dan flywheel

tidak digunakan untuk aplikasi ini. Baterai lead acid dengan kapasitas giga watts hour

digunakan sebagai buck up dan UPS.

Tabel III.5 Biaya penyimpanan energi untuk aplikasi manajemen energi sektor rumah tangga [1]

Seperti halnya di sektor komersial, baterai digunakan untuk back-up daya dan alat ukur

manajemen energi serta kualitas daya. Teknologi baterai aliran dan CAES juga tidak cocok

digunakan untuk aplikasi ini.

Untuk semua sistem di atas, kedepannya biaya penyimpanan energi yang timbul akan

semakin berkurang seiring dengan semakin provennya teknologi tersebut serta semakin

banyaknya konsumen yang menggunakan teknologi-teknologi penyimpanan energi di atas.


PTKKE - BPPT 38

BAB IV. ANALISA KESENJANGAN DAN STRATEGI PENGEMBANGAN TEKNOLOGI PENYIMPANAN ENERGI

I.5. Analisa Kesenjangan Teknologi

Dari sekian teknologi penyimpanan energi yang berkembang di dunia, ternyata Indonesia

masih tertinggal jauh dalam pengembangannya. Kesenjangan ini mengakibatkan harga

penyimpanan energi dan harga jual listriknya menjadi mahal. Pada bab ini akan diuraikan

faktor yang menjadi penyebab terlambatnya Indonesia dalam pengembangan teknologi

penyimpanan energi diantaranya yaitu:

I.5.1. Pertumbuhan Pembangkit Listrik Energi Alternatif di Dalam Negeri

Industri EBTKE di Indonesia belum sepenuhnya berkembang karena kebijakan insentif dan

standarisasi portofolio energi belum ada. Hal ini menyebabkan tingkat komponen dalam

negeri (TKDN) dari teknologi EBTKE masih sangat rendah. Sebagai pembanding, industri

modul surya di China telah berkembang sangat pesat akibat dari dukungan pemerintah yang

sangat besar. Pada tahun 2012, kapasitas industri modul surya di negara tersebut mencapai 50

GW, hampir dua kali lipat kapasitas dunia, tidak termasuk China. Lebih dari 90%

produksinya diekspor ke luar negeri.

Permasalahan yang menyebabkan perkembangan EBT sangat lambat cukup beragam dari

kebijakan, teknologi, sosial hingga kelembagaannya. Selain hal tersebut, kebijakan harga

BBM yang masih disubsidi juga menjadi penghambat perkembangan teknologi EBT dan juga

konservasi energi (EBTKE) di Indonesia. Kebijakan Feed in Tariff (FIT) juga belum

sepenuhnya diterapkan, baru sebatas pada biomasa/biofuel.

Pemanfaatan energi baru terbarukan (EBT) di Indonesia masih berkisar 6% (sekitar 9%

apabila biomasa komersial diperhitungkan), padahal potensinya sangat besar. Dari sisi

pembangkitan listrik, baru sekitar 10% listrik yang diproduksi PLN disumbang oleh EBT.

Pemanfaatan EBT di salah satu negara ASEAN seperti Philipina telah mencapai sekitar 39%,

dimana sebagian besar disumbang oleh geothermal, hidro dan angin. Kapasitas pembangkit


PTKKE - BPPT 39

geothermal Philipina terbesar kedua di dunia, sedangkan untuk angin (bayu) adalah yang

paling besar untuk kawasan ASEAN.

I.5.2. Industri Baterai di Indonesia

Untuk mendukung penyediaan energi bersih, industri memegang peranan penting mengingat

pada industrilah produksi masal baterai sekunder terjadi. Di Indonesia, industri yang bergerak

dalam proses produksi baterai dapat dihitung dengan jari saja dan umumnya hanya

memproduksi baterai sekunder jenis SLI (starting, lightning and ignition) untuk mobil dan

jika pasar kendaraan listrik serta pembnagkit listrik energi alternatif telah terbentuk dimasa

yang akan datang, kebutuhan akan baterai sekunder yang memiliki kapasitas jenis dan

kerapatan energi yang tinggi mutlak dibutuhkan. Dengan sendirinya, industri baterai di

Indonesia juga akan mengarah kepada baterai sekunder dengan karakteristik tersebut.

Berikut ini adalah data industri baterai yang ada di Indonesia.

Tabel IV.1 Data Industri produsen baterai di Indoneisa [9]

No. Nama Perusahaan Nama Produk Keterangan 1. PT. Indobatt NGS, NEO, Volcano Lokasi pabrik di Krian, Jawa Timur.

Produksi baterai untuk mobil dan sepeda motor

2. PT. Gramitama Battery GBI, GS Premium, OSAKA, Yama

Lokasi pabrik di Sidoarjo, Jawa Timur. Produksi baterai untuk mobil dan sepeda motor

3. PT. Yuasa Battery Yuasa Pafecta, Yuasa Maintenance Free, Yuasa Hibrid, Yuasa Yumicron, Yuasa VRLA, Yuasa Super MF

Lokasi pabrik di Tangerang, Banten. Produksi baterai untuk mobil dan sepeda motor

4. PT. International Chemical Industry

ABC Alkaline, ABC Super Power, ABC New Special, ABC Dry Cell, ABC Economy

Lokasi pabrik di Cengkareng, Banten. Produksi baterai kering (dry cell) untuk keperluan tegangan sangat rendah

5. PT. World Star Battery Indonesia

WS Worldstar Lokasi pabrik di Surabaya, Jawa Timur. Produksi baterai untuk mobil dan sepeda motor

6. PT. Leoch Battery Indonesia LP, LPX, LHR, LPL, LPF, DJW, LPG, LPG-FT, LPC

Lokasi pabrik di Daan Mogot Tangerang, Banten. Aplikasi baterai untuk kendaraan listrik, motor dan mobil., UPS dan lain-lain. Selain baterai, PT. LBI juga memproduksi produk-produk lainnya seperti charger, power inverter, golf car

7. PT. Nippress, Tbk NS Lokasi pabrik di Bogor, Jawa Barat. Aplikasi baterai untuk mobil, motor, mobil golf dan baterai industri

Dari sekian industri di atas, saat ini hanya PT. Nipress Tbk merupakan industri milik dalam

negeri, yang lain pada umumnya adalah PMA, sehingga kebijakan mereka untuk


PTKKE - BPPT 40

mengembangkan industri penyimpanan energi sangat tergantung pada kebijakan pusatnya.

Walaupun di dalam negeri ada permintaan jenis baterai yg tidak diproduksi di Indonesia,

maka perusahaan tersebut akan mensuplainya dari cabang perusahaan yang berada di negara

lain. Mereka tidak ada keinginan untuk membangun industri yang sama di Indonesia. Hal

inilah yang menyebabkan harga baterai masih mahal.

Saat ini PT. Nipress Tbk telah berhasil memproduksi baterai Lithium untuk mobil listrik dan

juga sedang mengembangkan baterai Lithium untuk BTS seluler. Namun demikian dalam

produksi dan pengembangan baterai Lithium tersebut, PT. Nipress baru sebatas pada

perakitan karena sel Lithiumnya masih diimpor dari negara luar. Dengan kondisi seperti ini

secara struktur Indonesia belum mampu mandiri dalam pengembangan teknologi

penyimpanan energi. Padahal jika dilihat dari potensi cadangan bahan tambang untuk

mendukung industri baterai Lithium yang sangat mencukupi seperti dijelaskan pada bab

sebelumnya, maka bisa dipastikan bahwa Indonesia sebenarnya mampu membangun industri

baterai lithium dengan pasokan bahan baku dalam negeri.

I.5.3. Lemahnya Pasar Indonesia

Menurut Mahendra saat ini industri Indonesia menghadapi tiga kelemahan utama yaitu:

pertama lemah terhadap ketergantungan impor yang berdampak pada defisit neraca transaksi

berjalan. Kedua yaitu lemah terhadap ketahanan fiskal karena kenaikan konsumsi dan subsidi

BBM yang berdampak menggerogoti ketahanan fiskal. Kelemahan ketiga yaitu, lemahnya

produk Indonesia menembus pasar internasional.

Dewasa ini, maraknya perdagangan bebas mengakibatkan banyaknya barang-barang impor

dari luar negeri yang masuk ke Indonesia dan tentu saja berdampak pada penjualan produk

lokal (dalam negeri). Seperti halnya produk-produk buatan China yang sudah menjamur di

berbagai tempat. Hal ini membuat persaingan antara produk dalam negeri dan luar negeri

semakin berat. Terlebih lagi, seperti yang telah diketahui bahwa produk buatan China

menawarkan harga yang relatif lebih murah dibandingkan dengan harga produk dalam negeri.

Kualitas produk yang dibuatnya pun sudah dapat dikatakan bagus. Sementara produk dalam

negeri tidak dapat mengimbangi produk buatan luar negeri, seperti China karena mahalnya

biaya transportasi dan ongkos produksi di Indonesia, membuat harga suatu produk tidak

kompetitif di pasar lokal apalagi pada pasar Internasional, hasil industri made in Indonesia


PTKKE - BPPT 41

saat ini nyaris hanya bisa bertahan pada pasar dalam negeri ini merupakan salah satu faktor

yang menyebabkan lemahnya daya saing produk dalam negeri.

Faktor yang menyebabkan lemahnya daya saing produk dalam negeri

1. Mahalnya biaya transportasi dan ongkos produksi di Indonesia, membuat harga suatu

produk tidak kompetitif di pasar lokal apalagi pada pasar Internasional, hasil Industri

buatan Indonesia saat ini nyaris hanya bisa bertahan pada pasar dalam negeri, dan itupun

sudah mulai tertekan karena desakan barang yang sama dari China, harganya pun jauh

lebih murah, walaupun mutunya sulit untuk dipercaya.

2. Kurangnya mutu produk dalam negeri dibandingkan dengan produk impor; kualitas SDM

yang rendah juga berakibat pada rendahnya mutu atau kualitas produk (barang maupun

jasa) yang dihasilkan. Hal ini karena belum maksimalnya penerapan sebuah teknologi

dalam proses produksi. Kebanyakan SDM hanya mengandalkan pengalaman saja tanpa

diiringi penguasaan konsep dan teknologi yang membuat tidak maksimalnya proses

produksi.

3. Kurangya kesadaran dan kebanggaan untuk menggunakan produk dalam negeri.

Sudah menjadi rahasia umum bahwa produk buatan Indonesia berkelas lebih rendah

dibandingkan dengan produk luar negeri. Masyarakat Indonesia umumnya telah

melakukan pengaturan pada pola pikir mereka bahwa produk asal luar negeri selalu atau

bahkan selamanya akan memiliki kualitas yang lebih bagus dibandingkan produk dalam

negeri. [10]

Dalam hal kaitannya dengan industri baterai/penyimpan energi di Indonesia, tersendatnya

pengembangan teknologi penyimpan energi adalah sedikitnya permintaan atau kebutuhan

produk penyimpan energi untuk pembangkit energi alternatif, sehingga industri dalam negeri

menjadi ragu untuk mengembangkannya karena tidak adanya pasar yang dapat membuat

industri menjadi untung.

I.5.4. Kurangnya Fasilitas Laboratorium dan Peralatan Pengujian

Penelitian dan pengembangan teknologi penyimpanan energi memerlukan biaya yang sangat

besar dan fasilitas laboratorium serta perlengkapannya seperti misalnya:


PTKKE - BPPT 42

1. Alat uji karakteristik elektrokimia; Alat ini diperlukan untuk mengetahui sifat fisik

elektrokimia yang digunakan sehingga diperoleh bahan baku kimia yang sangat baik

untuk digunakan sebagai elektrolit.

2. Dry room; yaitu sebuah ruangan yang digunakan untuk menjaga temperatur dan

kelembaban material produk.

3. Reaktor deposisi material lapisan tipis

4. Scanning electron microscope (SEM); yaitu mikroskop yang digunakan untuk

mendapatkan gambaran morfologi permukaan suatu benda dalam skala nano.

5. Transmission electron microscopy (TEM) yaitu mikroskop yang memanfaatkan elektron

yang ditransmisikan melalui sample tipis yang akan diteliti.

6. X-Ray diffraction (XRD) adalah perangkat yang digunakan untuk mengetahui struktur

kristal, komposisi kimia dan sifat fisik dari material atau lapisan film tipis.

I.5.5. Kebijakan Pemerintah dan Dukungan Pemerintah

Pemerintah juga melakukan upaya yang dapat meningkatkan produksi dalam negeri. Salah

satunya adalah dengan program P3DN. Program P3DN merupakan upaya Pemerintah untuk

mendorong masyarakat agar lebih menggunakan produk dalam negeri dibandingkan produk

impor. Salah satu bentuknya adalah mewajibkan instansi pemerintah untuk memaksimalkan

penggunaan hasil produksi dalam negeri dalam kegiatan pengadaan barang/jasa yang dibiayai

oleh APBN/APBD. Dengan demikian, barang/jasa yang telah memiliki Sertifikat Tingkat

Komponen Dalam Negeri (TKDN) akan memperoleh preferensi dari panitia lelang. Terkait

dengan hal tersebut, Kementerian Perindustrian menyelenggarakan kegiatan Verifikasi

Tingkat Komponen Dalam Negeri yang dibiayai sepenuhnya oleh APBN. Perusahaan yang

ingin disurvei cukup mendaftarkan diri tanpa dipungut biaya apapun.

Namun kebijakan lain yang mendorong terhadap tumbuhnya pasar industri teknologi

penyimpanan energi dirasakan sangat kurang sekali, kurangnya stimulus yang diberikan

terhadap pasar serta bantuan kepada industri untuk lebih mengembangkan

Langkah lainnya adalah dengan memaksimalkan peran akademisi seperti para peneliti dan

ahli ilmu teknologi untuk menunjang dunia usaha. Inovasi teknologi sangat dibutuhkan dalam

persaingan produk yang dipasarkan. Saat ini, kita sudah berada di jaman yang mengutamakan

teknologi, sehingga produk yang dipasarkan merupakan produk hasil teknologi. Dengan

penggunaan teknologi, juga dapat menekan biaya produksi yang sampai saat ini masih banyak


PTKKE - BPPT 43

dilakukan dengan tenaga tradisional, yang akan meningkatkan efektivitas baik dari segi biaya

maupun waktu.[10]

Selama ini penelitian tentang teknologi baterai di perguruan tinggi Indonesia belum terlalu

banyak dilakukan hal ini dikarenakan adanya keterbatasan infrastruktur laboratorium

pengujian serta biaya riset yang cukup besar.

I.6. Roadmap Pengembangan Industri Penyimpanan Energi untuk Aplikasi Smart

Grid di Indonesia

Merujuk pada target pemerintah tentang capaian bauran energi nasional pada tahun 2025 yang

mana diharapkan bahwa peran energi alternatif termasuk energi terbarukan lebih besar

dibandingkan dengan energi fosil. Untuk mencapai target tersebut diperlukan fasilitas

pendukung seperti penyimpanan energi yang handal.

Dalam upaya pengembangan teknologi penyimpanan energi yang handal untuk sistem smart

grid maka diperlukan roadmap sebagai gambaran langkah pengembangan teknologi

penyimpanan energi. Mengingat bahwa saat ini Indonesia memiliki cadangan bahan baku

Lithium serta program smart grid dengan menggunakan baterai VRB, maka Roadmap yang

dibuat adalah untuk mengembangkan kedua teknologi tersebut di atas yaitu baterai Li-Ion dan

Vanadium Redoks (VRB)

Berikut ini adalah rancangan roadmap pengembangan teknologi penyimpanan energi untuk

sistem smart grid tahun 2014 – 2025.

Gambar IV.1 Rancangan roadmap pengembangan teknologi Baterai untuk sistem smart grid

Tahun 2014 – 2025


PTKKE - BPPT 44

Pelaksanaan roadmap di atas dapat dilakukan melalui beberapa tahapan yaitu seperti terlihat

pada tabel dibawah ini:

Tabel IV.2 Tahapan pelaksanaan roadmap industri baterai di indonesia

Isu Topik Kegiatan Rencana Aksi Waktu Pelaksanaan

LITBANG

Diskusi sinergi para peneliti

antar lembaga LitBang

2014

Riset Elektroda, polimer

elektrolit dan teknologinya

2014 – 2015

Riset aspek keselamatan

baterai , baterai yang ramah

lingkungan, baterai yang

ringan dan ekonomis

2015 - 2016

Pembangunan Fasilitas

Laboratorium Uji Baterai yang

teritegrasi

2016

Pengembangan Produk

Brainstorming para peneliti

dan akademisi yang bergerak

dibidang penyimpanan Energi

2014

Pembentukan konsorsium

Baterai Li-Ion dan VRB

2015 -2016

Pembuatan protoype bersama

industri yang siap

mengembangkan

2017 – 2018

Pengujian Prototype 2018 - 2020

Pasar

Analisa pasar oleh stakeholder 2020 – 2021

Promosi 2022 – 2023

Tumbuhnya industri baterai

untuk sistem smart grid

2024 – 2025

Komersialisasi produk baterai

dalam negeri

2024 – 2025


PTKKE - BPPT 45

BAB V. KESIMPULAN DAN REKOMENDASI

I.7. Kesimpulan

Peranan industri penyimpanan energi sangat penting di Indonesia karena dengan adanya

industri penyimpanan energi yang mandiri akan dapat mendukung upaya penyediaan energi

yang bersih serta sistem jaringan yang cerdas. Untuk merealisasikan terbentuknya industri

penyimpanan energi jenis deep cycle di Indonesia diperlukan sinergi antara pemerintah,

lembaga litbang, perguruan tinggi dan industri yang sesuai dengan perannya masing-masing

dan saling interdependence satu dengan yang lainnya sehingga kedepannya diharapkan dapat

menjawab tantangan yang ada. Dengan adanya industri penyimpanan energi yang mandiri

maka kebutuhan akan baterai sekunder jenis deep cycle di Indonesia dapat dipasok dengan

mudah oleh produk-produk dalam negeri yang pada akhirnya akan membawa manfaat bagi

perekonomian bangsa.

I.8. Rekomendasi

Berdasarkan hal-hal tersebut di atas, maka ada beberapa catatan penting yang dapat diajukan

sebagai rekomendasi dari kajian ini yaitu sebagai berikut:

1. Perlu segera dibuat forum yang membahas secara intensif tentang teknologi penyimpanan

energi.

2. Perlu adanya sharing hasil penelitian teknologi penyimpanan energi yang sudah

dilakukan sebelumnya

3. Perlu dibuat kolaborasi riset antar perguruan tinggi, lembaga litbang dan industri tentang

teknologi penyimpanan energi untuk sistem smart grid.

4. Perlu adanya lembaga yang khusus membidangi pengujian baterai sekunder yang

dilengkapi dengan fasilitas laboratorium yang canggih.

5. Perlu segera dibuat kebijakan yang sifatnya dapat menaungi dan menstimulus penelitian

di bidang baterai sekunder.


PTKKE - BPPT 46

DAFTAR PUSTAKA

[1] D. Rastler, “Electricity Energy Storage Technology Options”, Final Report –

EPRI,California-USA, December 2010

[2] -----, “2020 Strategic Analysis of Energy Storage in California”, Final Project Report,

PIER, California, November 2011

[3] -------, “Energy Storage – A Key Enabler of Smart Grid,” NETL – USA, September

2009

[4] -----, “Flywheel Energy Storage System Data Sheet”, Beacon Power, USA, 2012

[5] Albeth Y W, Dony Sadaka R, Didik Margi U, “Aplikasi Pembangkit Listrik Tenaga

Surya”, Makalah Energi Alternatif, Politeknik Negeri Semarang, Indoneisa, 2012

[6] Izzu Farhan F, Ocky Meilanie P, Ratih Harumsari, “Solar Thermal Energy Sorage”,

Bahan Presentasi, Manajemen Gas-Teknik Kimia UI, Indonesia, 2011

[7] http://anekailmu.blogspot.com/2009/04/pembuatan-gas-hidrogen-h2.html

[8] www.dntanks.com/storage-types/termal.energy.storage/termal-energy-storage-tanks/_

[9] Chaerul Hudaya, “ Peranan Riset Baterai Sekunder dalam Mendukung Penyediaan

Energi Bersih di Indonesia 2025”, KIST

[10] Mitha Filandari, “Lemahnya Daya Saing Produk Dalam Negeri Terhadap Produk Luar

Negeri”, Gunadarma, 2013

http://anekailmu.blogspot.com/2009/04/pembuatan-gas-hidrogen-h2.html

http://www.dntanks.com/storage-types/termal.energy.storage/termal-energy-storage-tanks/_

KAJIAN ROADMAP PENGEMBANGAN ENERGY STORAGE

Documents

Transcript of KAJIAN ROADMAP PENGEMBANGAN ENERGY STORAGE